风-列车-桥梁耦合振动研究进展

韩艳 1，胡朋 1，王力东 1，刘汉云 1，蔡春声 1，2（1 长沙理工大学土木与环境工程学院；2 东南大学交通学院）

摘要：开展风-列车-桥梁（简称风-车-桥）耦合振动研究是保障强风下桥上列车安全运行的重要手段之一. 近二十年来, 国内外学者在该领域进行了大量研究, 积累了丰硕的研究成果. 风-车-桥耦合振动研究主要包括三个方面, 即车-桥系统气动特性、风-车-桥系统动力响应计算和行车安全评估与防控. 首先, 车-桥系统气动特性研究的主要目的是分析车−桥系统气动干扰机理以及准确获取作用在车辆和桥梁上的风载荷. 根据桥上车辆是否移动, 可分为静止车辆和移动车辆两种情形. 其次, 在获得车-桥系统风载荷的基础上, 需求解风-车-桥系统以获得车辆通过桥梁全过程的动力响应时程曲线. 该方面研究主要包括车-桥系统建模方法、风-车-桥系统动力计算理论以及高效计算方法. 再次, 基于已获得的动力响应, 最终目的是评估强风下桥上车辆的行车安全性以及提出防控措施. 该方面主要包括行车安全评估指标和方法, 以及强风下保障列车行车安全的主要防控手段. 最后, 结合风-车-桥耦合振动领域目前存在的主要问题与新技术发展, 对未来重点研究方向进行了展望, 以促进本研究领域的发展.

关键词：风-车-桥系统, 气动特性, 高效计算, 评估和防控